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The models appearing in the COUPLEX benchmark are a set of simplified albeit realistic test cases aimed at simulating the transport of radionuclides around a nuclear waste repository. Three different models were used. The first test case is related to simulations based on a simplified 2D far-field model close to those used for safety assessments in nuclear waste management. It leads to a classical convection diffusion type problem, but with highly variable parameters in space, highly concentrated sources in space and time, very different time scales and accurate results expected even after millions of years. The second test case is a simplification of a typical 3D near-field computation, taking into account the glass dissolution of vitrified waste, and the congruent release of several radionuclides (including daughter products), with their migration through the geological barrier. The aim of the third test case is to use the results of the near-field computation (COUPLEX 2) to drive the behavior of the nuclide source term in the far-field computation (COUPLEX 1). The modeling of this last case was purposely left rather open, unlike the previous two, leaving the choice to participants of the way the coupling should be made. 相似文献
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We give some results obtained for the Couplex test cases proposed by the ANDRA. In this paper our aim is twofold. Firstly, to compute the release of nuclides out of the repository by concentrating on the 3D near field (Couplex 2). The simulation of the transport phenomena takes into account the dissolution of the glass containers and congruent emissions of the radio-nuclides including filiation chains and some simplified chemistry. Secondly, it is to use the near field computations in order to simulate the nuclide migrations in a 2D far field (Couplex 3). Coupling in between the two simulations takes into consideration the periodicity of the disposal modules and the geometry of the repository described in Couplex 1. The mixed finite element and discontinuous Galerkin methods are used to solve the convection–diffusion equations. In order to handle the nonlinear precipitation/dissolution term, we developed a new iterative technique that combines Picard and Newton–Raphson methods. 相似文献
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高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成 总被引:1,自引:0,他引:1
在高放废物处置库场地选择和性能评价中,水文地质特征是最重要的因素之一,地下水的形成则是水文地质研究中的首要问题。在水文地质、地下水化学、同位素、CFC、地下水动态等资料综合分析的基础上,探讨了高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成问题。研究结果表明,北山地区地下水以赋存于变质岩、岩浆岩、碎屑岩、碳酸岩节理、裂隙中的基岩裂隙潜水为主,地下水化学成分具有明显的水平分带性特征,地下水动态类型主要为入渗—蒸发—径流型,结合地下水同位素和CFC 特征,认为区内地下水主要由当地大气降水入渗补给形成。浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成。 相似文献
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The Impact Of Urban Development On Recharge And Groundwater Quality In A Coastal Aquifer Near Perth,Western Australia 总被引:3,自引:0,他引:3
S. Appleyard 《Hydrogeology Journal》1995,3(2):65-75
AbstractNear Perth, Western Australia, thirty boreholes were drilled at eleven sites in similar hydrogeological settings. The sites represent three levels of urban development: an uncleared area, a new residential area (less than 20 years old) and an old residential area (more than 60 years old). The objective was to assess the impact of sewered urban development on recharge and groundwater quality. Tritium data suggest that a greater proportion of recharge in the urban areas is from point sources, and this probably caused high redox potentials (up to 291 mV) in groundwater in the old residential area. Recharge in the new urban area is estimated to be about 37 percent of the average annual rainfall of about 0.8 m, and this value is probably greater than recharge in undeveloped areas. Concentrations of sulphate increase progressively with the age of urban development, from an average of 8 mg/L to 69 mg/L, probably as a result of fertilizer input and the oxidation of soil-held sulphides with land clearing. Nitrate concentrations are significantly higher in urban areas (average concentration >1 mg/L as N) than in the non-urban areas (average concentration <0.5 mg/L as N). However, the measured concentrations are all lower than expected from current fertilizer inputs in sewered urban areas of about 80 kg/ha, indicating that denitrification is taking place. A limited reservoir of reducing agents may be available from denitrification, and this may have implications for the sustained use of groundwater as a potable supply in coastal suburbs of Perth. RÉSUMÉ: Près de Perth, en Australie occidentale, 30 forages ont été réalisés en 11 sites dans les mêmes conditions hydrogéologiques. Ces sites présentent trois degrés de développement urbain: une zone non aménagée, une zone résidentielle nouvelle (de moins de 20 ans), une zone résidentielle ancienne (de plus de 60 ans). L'objectif était de déterminer l'impact de l'assainissement urbain sur la recharge et sur la qualité des eaux souterraines. Les données de tritium indiquent qu'une recharge plus importante se produit ponctuellement dans les zones construites, ce qui est probablement responsable des potentiels redox élevés (jusqu'à 291 mV) dans l'eau souterraine à long temps de séjour. La recharge dans la zone nouvellement urbanisée est d'environ 37% des précipitations moyennes annuelles (800 mm); cette valeur parait supérieure à celle de la recharge dans les zones non urbanisées. Les concentrations en sulfates augmentent progressivement avec l'âge du développement urbain, de 8 à 69 mg/l en moyenne, probablement à cause des apports d'engrais et de l'oxydation des sulfures lors du lessivage des sols. Les teneurs en nitrates sont significativement plus fortes en zones urbanisées (concentration moyenne supérieure à 1 mg/l en N) qu'en zones non urbanisées (concentration moyenne inférieure à 0.5 mg/l en N). Ces teneurs restent cependant nettement inférieurs à celles que produiraient, comme on le connait, des apports continus d'engrais de 80 kg/ha en zone urbanisée avec assainissement, ce qui prouve qu'une dénitrification se produit. Un réservoir limité d'agents réducteurs doit donc intervenir dans la d'énitrification, ce qui peut avoir des implications pour une utilisation durable des eaux souterraines pour l'alimentation en eau potable dans la banlieue côtière de Perth. RESUMEN: Cerca de Perth, Australia Occidental, se perforaron treinta sondeos en once localizaciones con similares características hidrogeológicas. Las localizaciones representan tres niveles de desarrollo urbano: un area no desarrollada, un area residencial moderna (menos de veinte años de edad) y un área residencial antigua (más de 60 años). El objetivo era evaluar el impacto del desarrollo en las redes de saneamiento urbanas en la recarga y calidad de las aguas subterráneas. Los datos de tritio sugieren que una gran proporción de la recarga en áreas urbanas procede de focos puntuales; esto es una posible causa de los altos potenciales redox (hasta 291 mV) de las aguas subterráneas en el área residencial antigua. La recarga en el área urbana moderna se estima sobre el 37% de la precipitación anual media, de alrededor de 0.8 m, y este valor es probablemente mayor que la recarga en áreas no desarrolladas. Las concentraciones de sulfato aumentan progresivamente con la edad del desarrollo urbano, desde una media de 8 mg/l hasta 69 mg/l, probablemente como resultado del aporte de fertilizantes y de la oxidación de los sulfuros retenidos durante la explanación del terreno. Las concentraciones de nitratos son significativamente más altas en áreas urbanas (concentración media > 1mg/l en forma de N) que en áreas no urbanas (concentración media < 0.5 mg/l en forma de N). Sin embargo, las concentraciones medidas son todas menores que las esperadas a partir de los valores de aporte de fertilizantes habituales en áreas urbanas con red de saneamiento, que son del orden de 80 kg/ha. Esto indica que está teniendo lugar un proceso de desnitrificación. Esta desnitrificación puede ser posible por la presencia de una acumulación limitada de agentes reductores, lo que puede tener implicaciones para el uso sostenido del agua subterránea como suministro de agua potable en los suburbios costeros de Perth. 相似文献
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G. M. Mailu 《Hydrogeology Journal》1994,2(2):26-32
The Chyulu Area is characterized by an extensive contact between the Precambrian metamorphic rocks and the overlying volcanic rocks. The area underlain by metamorphic rocks is characterized by lowlands with an average altitude of between 400–900m above mean sea level (amsl) and the area underlain by volcanic rocks forms the Chyulu Hills with an altitude of between 1200m and 2000m amsl. The area is bounded by latitudes 2°5’ and 3°5’ south and longitudes 37°20’ and 38°35’ east. The geology of the area has been critically examined to evaluate its impact on groundwater. Springs at the contact zone are located at specific points that could have either geological or paleogeographic control. The chemical quality of the groundwater varies with rock type. This indicates that the metamorphic and volcanic rock aquifers are not interconnected. Although the groundwater is important for present and future tourism and agricultural development of the area, its quantity has not been satisfactorily assessed. There is an urgent need to quantify the groundwater resource of the area in order to ensure its optimum development and utilization. 相似文献
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Land and stream salinization in the Western Australian wheatbelt developed as a result of clearing of native vegetation.
This caused a shift in the hydrological balance and a 10- to 30-fold increase in recharge. Rising water levels rejuvenated
groundwater flow through paleao channels and increased baseflow to drainage lines. An increase in saline groundwater ascension
(TDS 5000–30 000 mgl−1) to the near-surface, induced by rising pressure heads in the deeper semi-confined aquifer system, advanced land and stream
salinization. Areas in a catchment where groundwater flow is channelled upwards by subsurface geological strctures are especially
susceptible to salinization and water logging.
Enhanced discharge by windmill pumping is an engineering method to reduce excess pressure heads of deep semi-confined aquifers
in discharge areas and, consequently, lower water levels at shallower depths. It is an interim solution to halt and prevent
salinization in the wheatbelt of Western Australia. Long-term field experiments in three catchments and modelling have shown
that windmill pumping (15–30 m3d−1) in the wheatbelt can reduce water levels by 1 to 2 m at radial distance of more than 1 km after several years of pumping.
The pumped groundwater can be reused for irrigation (TDS < 3000 mgl−1) or stock water (TDS < 10 000 mgl−1). In some instances, highly saline effluent can be discharged into saline streams or salt lakes. Often saline water disposal
requires on-farm evaporation ponds or sacrificial basins.
The enhanced discharge method should be part of an integrated catchment management program for the restoration of saline land
and streams. the technology is applicable to other irrigated and non-irrigated salt-contaminated regions.
−1 en minéralisation) à proximité de la surface, due à l'augmentation de la charge dans l'aquifère semi-captif plus profond, a provoqué la salinisation des soles et des cours d'eau. Dans un bassin versant où les écoulements souterrains s'organisent en remontant vers la surface, les structures géologiques favorisent particulièrement la salinisation et l'accumultion d'eau. Les prélèvements par pompage au moyen d'éoliennes est une technique destinée à réduire la charge dans les aquifères profonds semi-captifs dans les zones de décharge et donc à abaisser les niveaux aux plus faibles profondeurs. C'est une solution intermédiaire pour arrêter et éviter la salinisation dans les terres à blé de l'ouest australien. Des expériences de longue durée sur trois bassins versants et une modélisation ont montré que le pompage par éolienne (15–30 m3.j−1) dans les terres à blé peut abaisser les niveaux piézométriques de 1 à 2 m dans un rayon de plus d'un km après plusieurs années de pompage. Les eaux pompées peuvent être utilisées pour l'irrigation (minéralisation inférieure à 3000 mg.1−1) ou pour des réservoirs (minéralisation inférieure à 10000 mg.1−1). Dans quelques cas, les eaux très salées peuvent être écoulées dans des cours d'eau ou dans des lacs salés. En général, l'épandage d'eaux salées impose l'évaporation sur place dans des bassins. La méthode de prélèvement d'eau doit être un élément du programme de gestion intégrée des bassins versants en vue de la restauration des sols et des cours d'eau salés. La technologie est transposable et appliable à d'autres régions contaminées par le sel, irriguées ou non.相似文献
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城市化对地下水补给的影响 ——以石家庄市为例 总被引:5,自引:3,他引:5
城市化对地下水补给的影响对研究城市水循环、水资源供需平衡及地下水超采、防治地下水水质恶化,以及揭示两大主要地下水环境问题(地下水超采与水质恶化)之间的有机联系都具有重要意义。石家庄城市化与地下水之间的相互作用机理研究具有典型示范性。本文以石家庄市为例,在分析地下水在城市供水中的作用及其开发利用基础上,通过研究城市化影响地下水补给的变化规律,进一步探讨了城市化对地下水补给的影响机理,最终建立城市化影响下地下水补给增量的诱发机理框图。研究结果表明,城市化会导致地下水补给量的增加;地下水开采诱发产生对城市周围井场和地表水的袭夺以及城市供、排水系统渗漏所造成的新补给源的引入是城市化诱发产生地下水补给增量的重要机理。 相似文献
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The Role of Groundwater Leakage through Deep Wells for the Deformation of Groundwater Flow: a Case Study in Cangzhou Area 下载免费PDF全文
Overexploitation of groundwater in Cangzhou area has attracted wide attention. Different layers of the aquifer may be connected through wells, since most wells of the deep aquifer have screens in several layers. This study proved the existence of vertical flow through wells, calculated the flow velocity and quantity of vertical flow in wells with methods of both field measurement and numerical simulation. Further, the recharge of deep groundwater by vertical flow through wells was estimated. An annual recharge of 1.5×108-2.8×108m3 from the third aquifer to the forth aquifer in Cangzhou area was estimated, according to the in-well measurement by heat pulse flowmeter sonde. 相似文献
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A study was undertaken to understand the groundwater flow conditions in the Bangkok Basin, Thailand, by comparing 14C-based and simulated groundwater ages. 14C measurements were made on about 50 water samples taken from wells throughout the basin. Simulated ages were obtained using 1) backward-pathline tracking based on the well locations, and 2) results from a three-dimensional groundwater flow model. Comparisons of ages at these locations reveal a large difference between 14C-based ages and ages predicted by the steady-state groundwater flow model. Mainly, 14C and 13C analyses indicate that groundwater in the Bangkok area is about 20,000 years old, whereas steady-state flow and transport simulations imply that groundwater in the Bangkok area is 50,000-100,000 years old. One potential reason for the discrepancy between simulated and 14C-based ages is the assumption in the model of steady-state flow. Groundwater velocities were probably greater in the region before about 10,000 years ago, during the last glacial maximum, because of the lower position of sea level and the absence of the surficial Bangkok Clay. Paleoflow conditions were estimated and then incorporated into a second set of simulations. The new assumption was that current steady-state flow conditions existed for the last 8,000 years but were preceded by steady-state conditions representative of flow during the last glacial maximum. This "transient" paleohydrologic simulation yielded a mean simulated age that more closely agrees with the mean 14C-based age, especially if the 14C-based age corrected for diffusion into clay layers. Although the uncertainties in both the simulated and 14C-based ages are nontrivial, the magnitude of the improved match in the mean age using a paleohydrologic simulation instead of a steady-state simulation suggests that flow conditions in the basin have changed significantly over the last 10,000-20,000 years. Given that the valid age range of 14C-dating methods and the timing of the last glacial maximum are of similar magnitude, adjustments for paleohydrologic conditions may be required for many such studies. RÉSUMÉ: Les conditions d'écoulement souterrain dans le bassin de Bangkok (Thaïlande) ont été étudieés en comparant les âges 14C mesurés et ceux simulés. Les âges mesurés ont été obtenus à partir d'environ 50 échantillons d'eau de puits dans tout le bassin. Les âges simulés proviennent 1) de la position des puits sur les lignes de flux, et 2) des résultats d'un modèle 3-D d'écoulement de nappe. La comparaison des âges aux positions des puits fait apparaître une grande différence entre les âges mesurés et les prédictions du modèle d'écoulement en régime permanent. Dans l'ensemble, les teneurs en 14C et en 13C indiquent que les eaux souterrains du bassin de Bangkok sont âgées d'environ 20 000 ans, alors que les simulations d'écoulement en régime permanent et de transport prédisent un âge compris entre 50 000 et 100 000 ans. Une raison probable du désaccord entre les âges simulés et ceux mesurés est due à l'hypothèse d'écoulement en régime permanent du modèle. Les vitesses d'écoulement souterrain ont probablement été plus fortes dans cette région jusqu'il y a 10 000 ans, lors du dernier maximum glaciaire, du fait de la position plus basse du niveau marin et de l'absence de la couverture par la formation argileuse de Bangkok. Les conditions des paléo-écoulements ont été estimées, puis introduites dans une seconde série de simulations. La nouvelle hypothèse supposait que les conditions actuelles d'écoulement en régime permanent ont existé au cours des 8 000 dernières années, et qu'elles ont été précédées par des conditions d'écoulement en régime permanent représentatives de l'écoulement au cours du dernier maximum glaciaire. La simulation paléohydrologique "transitoire" a donné un âge moyen simulé qui s'accorde mieux avec les âges 14C mesurés, particulièrement lorsque l'âge 14C est corrigé pour tenir compte de la diffusion au travers des niveaux argileux. Bien que les incertitudes sur les âges aussi bien simulés que mesurés ne soient pas négligeables, l'ordre de grandeur de l'âge moyen fourni par la simulation s'appuyant sur la paléohydrologie, au lieu de l'écoulement permanent, laisse supposer que les conditions d'écoulement dans le bassin ont nettement changé au cours des 10 000 à 20 000 dernières années. Etant donné que la gamme d'âges 14C et la durée du dernier maximum glaciaire sont du m{me ordre de grandeur, les ajustement pour les conditions paléohydrologiques peuvent être nécessaires pour nombre d'études de ce type. RESUMEN: Se llevó a cabo un estudio con el objetivo de caracterizar las condiciones del flujo de agua subterránea en la Cuenca de Bangkok, Tailandia, mediante la comparación entre las edades del agua basadas en medidas de 14C y las simuladas mediante un modelo. Las medidas de 14C se tomaron en cerca de 50 muestras de agua, en pozos repartidos por toda la cuenca. Las edades simuladas se obtuvieron utilizando 1) seguimiento de partículas a contracorriente, basado en la situación de los pozos, y 2) resultados de un modelo de flujo tridimensional. La comparación entre las edades en estos puntos revelan una gran diferencia entre las basadas en 14C y las predichas por el modelo de flujo estacionario. Fundamentalmente, los análisis de 14C y 13C indican que la edad del agua subterránea en el área de Bangkok es de alrededor de 20000 años, mientras que las simulaciones de flujo y transporte en condiciones estacionarias revelan una edad de 50000-100000 años. Una posible razón para la discrepancia entre estas dos edades es la hipótesis de flujo estacionario realizada en el modelo. Las velocidades del agua subterránea eran probablemente mayores en esta región anteriormente a los últimos 10000 años, durante el último máximo glaciar, que en la actualidad, debido a que el nivel del mar era menor y a la ausencia de la capa superficial de Arcilla de Bangkok. Por esta razón, se estimaron las condiciones de paleoflujo y se incorporaron a un segundo grupo de simulaciones. La nueva hipótesis era que las condiciones actuales de flujo se habían mantenido estacionarias durante los últimos 8000 años, pero que fueron precedidas por otras condiciones estacionarias representativas del flujo durante el último máximo glaciar. Esta simulación paleohidrológica "transitoria" da lugar a una edad media simulada que se ajusta mejor a la edad basada en 14C, especialmente si esta última edad se corrige por difusión hacia las capas de arcilla. Aunque las incertidumbres tanto en las edades simuladas con el modelo como en las basadas en 14C no son sencillas de evaluar, la magnitud de la mejora en el ajuste de la edad media que se produce al utilizar una simulación paleohidrológica en lugar de una estacionaria sugiere que las condiciones de flujo en la cuenca han cambiado significativamente en los últimos 10000-20000 años. Dado que el rango válido de los métodos de datación de 14C y que el tiempo transcurrido desde el último máximo glaciar son de magnitud similar, los ajustes debidos a condiciones paleohidrológicas serán necesarios para muchos de estudios como éste. 相似文献
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In areas characterized by flat and weakly incised relief built of young and lithologically uniform sediments, structural and tectonic maps are often nonexistent or are of no great avail. Under such conditions, the regional morphotectonic analysis of the study area may be a useful method to produce the required basic hydrogeological information. The method consists of two basic steps: (1) definition of stream orders and, (2) the preparation of isobase maps. In the research of Quaternary geology, isobase surface analysis is regarded as a means for identifying young tectonic processes. The morphotectonic map is the final derivative of isobase maps. It portrays the basic lineaments or dislocation lines derived by analyzing deviations in the directions of isobase lines, of their spreading or compression, and of deviations between axes of valleys. The morphotectonic map presented in this paper portrays several major morphostructural units within the Arava graben, in the area between the Dead Sea and Nahal Paran. When combined with hydrological data from boreholes, it facilitates elucidation of groundwater flow paths and salinization focci controlled by structural elements. 相似文献
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氢氧化镁处理含铬废水的研究 总被引:17,自引:0,他引:17
用硫酸亚铁将废水中Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),再用氢氧化镁乳液和废水中的酸,使铬离子,铁离子氢氧化物沉淀,澄清分离,这样含铬废水经处理后,铬的含量及pH值有达到排放标准,该方法操作简便,效果显著。 相似文献
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人工示踪方法评价地下水入渗补给及其优先流程度——以河北栾城和衡水为例 总被引:1,自引:0,他引:1
利用传统人工示踪剂峰值方法评价地下水入渗补给存在精度低和适用性差等缺点。为此,本文提出了多区模型方法,采用保守型示踪剂溴和氚对河北栾城和衡水地区进行了不同土地利用方式和不同深度下地下水入渗补给评价。结果表明,栾城和衡水地区地下水入渗补给量分别为124.3 mm/a和13.7 mm/a,与传统方法(103.3 mm/a和0.0 mm/a)相比,多区模型方法的评价结果更符合实际。同时对由优先流引起的地下水入渗补给量进行了分析,栾城和衡水地区优先流程度分别为28.7%和2.3%。秸秆覆盖抑制降雨或灌溉水入渗补给地下水,降低优先流程度,而植被覆盖有利于土壤水优先流的形成。地下水入渗补给量及其优先流程度与示踪深度均无明显相关性,且受土壤结构控制。 相似文献
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地下水的水质演化预测一直以来是一个难点,单纯依赖于历史数据所反映的水质演化趋势预测未来水质,存在较大的局限性。以石家庄地区为研究区,提出将现状人为活动对地下水的影响程度作为校正因子,修订历史数据所表现出来的水质演化趋势,预测未来水质变化的方法。并以石家庄地区浅层地下水代表性指标总硬度、TDS、NO3-、Fe4项指标作为预测指标,尝试预测了2025年代表性指标的演化情况。结果表明:TDS和总硬度恶化的区域主要为灵寿县东南方向、藁城区和无极县靠近滹沱河河道附近等区域;Fe恶化的区域主要为石家庄市区中部以及东南部等区域;NO3-恶化的主要区域为鹿泉区与灵寿县交界附近、石家庄市区西北以及藁城区靠近滹沱河河道附近等区域。预测结果与研究区水文地质条件、人为污染源的排放以及地下水的开采等因素影响下的情况较为吻合。 相似文献
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构造活动性是核废处置场评价的一项基本判别要素。文中通过对东天山阿齐山—雅满苏地区磷灰石裂变径迹测年及 构造隆升剥蚀过程的模拟来评价核废处置场的构造活动性。结果表明阿齐山—雅满苏地区样品磷灰石裂变径迹年龄集中分 布在81.7~51.4 Ma之间,反映出东天山地区晚白垩世—始新世存在一次明显的构造冷却事件,这与天山地区晚白垩世的抬 升剥露事件相一致。磷灰石裂变径迹长度介于13.60±0.11~14.36±0.10 μm之间,其长度标准差为0.98~1.22 μm,显示该区 磷灰石径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到晚白垩世—始新世东天山阿齐山—雅满苏地区隆升 剥蚀速率为270~580 m/Ma。现有地质资料及热史模拟结果表明,东天山阿齐山—雅满苏地区在晚白垩世—始新世(84~49 Ma)期间经历了强烈的构造隆升—剥露事件,自始新世以后50 Ma以来,地壳处于稳定状态,新生代构造活动不明显,其 活动强度明显有别于天山其他地段。东天山阿齐山—雅满苏地区现在的构造地貌基本继承了晚白垩世的特征,处于构造活 动平稳期,符合核废处置场选址的构造要求。 相似文献